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A Utilização da Modelagem Computacional Qualitativa no Estudo do Sistema Gás-Recipiente: Uma Analise da Construção de Regras Através da

Metodologia dos Passos de Construção de Modelos (PCM’s) Rafael Rodrigues & Laércio Ferracioli

Universidade Federal do Espírito Santo Vitória-ES, Brasil

rafaelfisica2000@yahoo.com.br - laercio@modelab.ufes.br

Resumo Este artigo apresenta resultados relacionados ao desenvolvimento de atividades de modelagem expressiva com o Ambiente de Modelagem Computacional Qualitativo WorldMaker no estudo de um tópico específico de Física. O fenômeno estudado foi a difusão de um gás dentro de um recipiente fechado, caracterizado no estudo como sistema Gás-Recipiente. Para a realização desse estudo foi delineado um experimento com estudantes universitários das áreas de ciências biológicas e exatas. Os resultados mostram que os estudantes foram capazes de construir modelos sobre o sistema sendo possível observar dificuldades, habilidades e procedimentos no processo de construção de modelos. Este artigo apresenta os resultados referentes a construção de regras qualitativas através da metodologia dos Passos de Construção de Modelos (PCM’s).

Palavras Chaves: modelagem computacional, procedimentos de modificação

Abstract This paper reports results concerning the development of expressive modeling activities with the Computer Modelling Environment WorldMaker in the study of a topic in Physics. The phenomenon studied was the diffusion of gas inside within a closed container labeled as Gas-Container system. To carry on this study an experiment was developed with university students form biological and exact sciences areas. Results show students were able to build models about the proposed system being possible to observe difficulties, abilities and procedures in the process of construction of models. This paper presents results related to the construction of qualitative rules through the methodology of the Steps of Construction of Models.

Keywords: Computer modelling, modification procedures

________1. Introdução

Uma das principais atividades da ciência é a teorização para a construção de modelos que expliquem o mundo a nossa volta. Com o avanço da tecnologia da informática essa importante atividade da ciência tem se tornado cada vez mais acessível na educação em ciências através do desenvolvimento dos ambientes de modelagem computacional [1]. O presente artigo relata resultados de um estudo realizado com estudantes universitários que utilizaram o Ambiente de Modelagem Computacional Qualitativo WorldMaker para construir modelos sobre o fenômeno de difusão de gases, denominado de sistema Gás-Recipiente. A metodologia empregada no experimento, tanto para a coleta de dados quanto para auxiliar os estudantes no desenvolvimento das atividades de modelagem, é denominada de Passos de Construção de Modelos (PCM’s) e a analise dos dados gerados pelos PCM’s , que são inerentemente qualitativos, foi realizada através da técnica das Redes Sistêmicas [2] que são devidamente abordadas nas próximas seções. Cabe, ainda, ressaltar que este artigo apresenta resultados referentes a aspectos relacionados aos dados gerados pelo Quinto Passo de Construção de Modelos (PCM5) e Sexto Passo de Construção de Modelos (PCM6), os quais foram analisados nos aspectos da rede sistêmica denominados de Discussão das Regras no Papel e Construção das Regras no Papel. Dessa forma, o artigo analisa como esses dois Passos de Construção de

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Modelos PCM’s contribuíram para que os estudantes incorporassem o formalismo da ferramenta de Modelagem Computacional Qualitativa WorldMaker antes deles construírem as versões computacionais do modelo do sistema Gás-Recipiente.

2. Referencial Teórico

Um modelo pode ser definido como a representação de uma idéia, um objeto, um evento, um processo ou um sistema. Essa definição pode evoluir em direção ao entendimento de modelos como representações concretas, tais como, um objeto, uma maquete, um protótipo ou um sistema físico, quanto ao entendimento de modelos como representações abstratas, tais como, um pensamento, uma idéia, um evento ou um processo. Assim, a partir dessa definição pode-se dizer que a modelagem é a atividade humana de construir modelos, sejam eles concretos ou abstratos.

A modelagem aplicada ao ensino de tópicos específicos em ciência pode ser feita a partir da utilização de ambientes de modelagem computacional. Um ambiente de modelagem computacional consiste em uma ferramenta computacional onde os estudantes podem construir modelos a partir de suas próprias concepções sobre o fenômeno estudado ou explorar modelos já prontos desses fenômenos. Essas ferramentas são denominadas de ambiente de modelagem devido ao fato de haver uma proposta educacional associada à sua utilização.

Os ambientes de modelagem computacional podem ser classificados de acordo com o raciocínio empregado na construção dos modelos no ambiente. Dessa forma, tem-se:

• Ambientes de Modelagem Quantitativos Ambientes que enfocam o calculo de valores de variáveis dependentes através de suas relações algébricas [3]. São também denominados de ambientes de modelagem matemática.

• Ambientes de Modelagem Semiquantitativa Ambientes que enfocam o entendimento de relações causais entre os elementos do sistema e a análise do efeito nessas relações – acréscimo e decréscimo – mas não no conhecimento dos valores numéricos das relações algébricas.

• Ambientes de Modelagem Qualitativos Nestes ambientes os modelos são criados sem a especificação de variáveis, relações algébricas ou quantidades, mas pela especificação dos seus constituintes básicos e das regras que determinam seus comportamentos.

Existem dois tipos de atividades utilizando a modelagem computacional denominadas por Mellar & Bliss [4] de atividade expressiva e a exploratória cuja diferenciação é baseada na relação de interação entre o estudante e a ferramenta de modelagem computacional.

• Modelagem Exploratória O estudante é levado a explorar um modelo previamente construído por um professor ou especialista sobre um determinado fenômeno.

• Modelagem Expressiva O estudante é levado a construir seus próprios modelos a partir de suas próprias concepções sobre um fenômeno ou sistema.

Sendo assim, os ambientes de modelagem computacional são utilizados de acordo com a forma de raciocínio empregada na construção ou exploração dos modelos dos fenômenos do mundo que nos cerca. Este artigo relata resultados e perspectivas com o Ambiente de Modelagem Computacional Qualitativo WorldMaker a partir da análise referente a construção de regras qualitativas através da metodologia dos Passos de Construção de Modelos (PCM’s).

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3. Descrição do Ambiente de Modelagem Computacional WorldMaker

O Ambiente de Modelagem Computacional Qualitativo WorldMaker foi desenvolvido baseado em duas premissas

• Necessitamos de um sistema de modelagem computacional que expresse os modelos em termos de objetos e ações desses objetos uns com os outros;

• Necessitamos de um sistema de modelagem computacional que expresse relações entre coisas grandes e pequenas, acréscimo e decréscimo, porém, sem usar variáveis e equações matemáticas.

Dessa forma, o WorldMaker [5] é fundamentado para que os modelos neles construído sejam baseados em Objetos e Eventos, ou seja, objetos interagem uns com os outros e com os lugares onde vivem, Objetos-Cenário gerando eventos, mas não sendo necessário expressar essas interações em termos de variáveis e equações.

Segundo o autor [5] o WorldMaker foi construído com o objetivo de tornar acessível a prática da modelagem para crianças desde seus primeiros estágios de desenvolvimento intelectual, uma vez que, a princípio, a modelagem no ambiente computacional qualitativo é acessível a crianças mais novas por fazer o uso apenas de objetos e eventos. No entanto, o uso do WorldMaker não se restringe apenas com crianças em seus primeiros estágios de desenvolvimento intelectual, pois os modelos construídos no ambiente podem ser complexos tanto nas suas construções quanto nos resultados por eles gerado. Dessa forma, pode-se construir modelos simples ou complexos nos mais variados tópicos de Ciência que são estudados desde o ensino fundamental até a educação superior.

Para construir um modelo no WorldMaker é necessário especificar quais objetos serão usados para representar o sistema em questão [6]. No WorldMaker existem dois tipos de objetos: Objetos e Objetos-Cenário. Os Objetos representam todos os elementos que podem se mover. Por outro lado, os Objetos-Cenário representam os locais onde os Objetos podem se mover [6]. Por definição, no WorldMaker, uma célula pode ser preenchida apenas por um Objeto e um Objeto-Cenário ao mesmo tempo. Dessa forma, dois elementos do mesmo tipo não podem ocupar a mesma célula ao mesmo tempo. Por fim, após a especificação dos elementos Objetos e Objetos-Cenário que vão compor o modelo, é necessário construir a partir desses elementos Regras que representam os Eventos que ocorrem no modelo. De posse dessas informações os modelos podem ser construídos e simulados. O Ambiente de Modelagem WorldMaker possui uma séries de funções e painéis específicos e seu layout é mostrado na Figura 01.

• Grade dos Mundos: Local onde os Objetos e Objetos-Cenário são dispostos para interagirem entre si. Possibilitando a visualização do comportamento do modelo como um todo;

• Barra de Ferramentas de Arquivos: Botões de trabalho com os arquivos dos modelos: Novo, abrir, Salvar e Imprimir Modelo;

• Botões de Execução do Mundo: Contém os botões Voltar, Parar, Avançar, Avançar um passo e Avançar rapidamente;

• Painéis de Objetos e Objetos-Cenário Painéis dos Objetos e Objetos-Cenário que representam o sistema a ser modelado;

• Painel das Regras:

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Local onde ficam listadas as regras de interação associadas a cada objeto do modelo. Neste painel existe um botão que quando acionado abre a Janela de Edição de Regras, onde as regras podem ser criadas, conforme mostrado na Figura 02.

O Ambiente de Modelagem Computacional Qualitativo WorldMaker permite construir modelos de forma icônica apenas utilizando o mause [6].

Figura 01:Layout do WorldMaker

Além disso, o ambiente permite a construção de modelos nas diversas áreas da ciência tais como, Física, Química e Biologia.

4. Concepção do Estudo

Esse estudo teve o objetivo de investigar o Processo da Modelagem Computacional (PMC) através da analise dos Passos de Construção de Modelos (PCM’s) desenvolvidos por estudantes universitários para o fenômeno de Difusão de Gás. Para executar esse estudo foi estruturado um experimento com duração de duas horas em dois módulos:

• Primeiro Módulo (1 hora) Introdução a metáfora dos Objetos e Eventos e ao ambiente de modelagem computacional qualitativo WorldMaker;

• Segundo Módulo (1hora) Atividade de modelagem expressiva utilizando o Ambiente de Modelagem Computacional Qualitativo WorldMaker.

O critério de escolha do fenômeno de interesse foi que ele devia ser um processo que tivesse interesse científico em relação a um conteúdo específico e também ao processo de modelagem computacional e que, ao mesmo tempo, pudesse ser facilmente discutido em termos de argumentos do cotidiano pelos estudantes. Dessa forma, o fenômeno escolhido para o desenvolvimento desse estudo foi o da Difusão de Gás caracterizado a partir de um sistema constituído de gás inicialmente confinado em um recipiente e localizado no canto de uma sala que é liberado, espalhando-se por toda a sala.

Grade do Mundo

Botões de Execução

Ferramentas de Arquivos

Botão de acesso à janela de edição de regras

Painel de Objetos-Cenário

Painel de Objetos

Painel de Regras

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Figura 02: Janela de Edição de Regras do WorldMaker

4.1 Os Passos de Construção de Modelos (PCM’s)

No processo de construção de modelos utilizando a metáfora dos objetos e eventos, devem ser identificados, inicialmente, os objetos considerados relevantes para a construção do modelo e as regras que irão reger os seus comportamentos dentro do modelo. Assim, visando orientar os estudantes neste processo Gomes & Ferracioli [6] utilizou uma seqüência de oito passos denominada de Passos de Construção de Modelos (PCM’s) desenvolvida a partir de Camiletti & Ferracioli [7]. Para o presente estudo, a partir de sugestão apresentada por Gomes na conclusão de seu estudo, foi incluído um passo intermediário no papel que auxiliasse os estudantes a incorporar o formalismo da ferramenta antes de construírem as versões computacionais de seus modelos. Dessa forma, o material instrucional utilizado nesse experimento continha um passo a mais nesse processo, totalizando uma seqüência de nove passos. O passo intermediário acrescido foi o de construção de regras no papel representado pelo Sexto Passo de Construção de Modelos (PCM6). Assim, a seqüência de passos final foi:

1º Passo: Definição do sistema a ser estudado – PCM1 2º Passo: Escolha do fenômeno de interesse – PCM2 3º Passo: Listagem dos elementos importantes – PCM3 4º Passo: Classificação dos elementos listados em Objetos e Objetos-Cenário – PCM4 5º Passo: Construção das regras através das interações entre os elementos – PCM5 6º Passo: Construção de cada regra descrita no 5º passo através de detalhamento de acordo

com o ambiente de modelagem descrito na apostila – PCM6 7º Passo: Representação das interações no ambiente WorldMaker e simulação – PCM7 8º Passo: Simulação – PCM8 9º Passo: Validação do modelo – PCM9

É importante lembrar que os passos de construção de modelos têm o objetivo de levar a refletir sobre o fenômeno abordado preparando-o para a construção e representação de um modelo inicial no papel para, então, ir ao computados representa-lo no ambiente de modelagem computacional: a representação informática é entendida como o estágio final da representação de um fenômeno [8].

4.2 A Amostragem

Para a realização desse estudo não foi possível obter uma amostragem aleatória e o estudo foi desenvolvido com estudantes de graduação e pós-graduação do curso de Física e com alunos

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de graduação do curso de Biologia da Universidade Federal do Espírito Santo selecionados de acordo com a disponibilidade para participarem do experimento. A amostra foi composta por alunos de ambos os sexos.

5. Análise de Dados

Os dados coletados neste estudo são de natureza inerentemente qualitativa e para a sua análise foi utilizada a técnica de rede sistêmica [2]. As redes sistêmicas são utilizadas para avaliar dados qualitativos através da categorização de seus de seus principais aspectos. Os elementos básicos de uma rede sistêmica são: a chave e o colchete.

• Uma chave é utilizada para caracterizar dados que representam um conjunto de escolhas que ocorrem simultaneamente.

• Um colchete é utilizado para caracterizar dados que representam qualquer conjunto de escolhas exclusivas.

Dessa forma, esses elementos foram utilizados para construir a Rede Sistêmica com enfoque no Processo da Modelagem Computacional (PMC) através da analise dos Passos de Construção de Modelos (PCM’s) desenvolvidos por estudantes universitários no Ambiente de Modelagem Computacional Qualitativo WorldMaker.

5.1 Rede Sistêmica Para a Analise do Processo de Construção de Modelos

A rede sistêmica representa o comportamento dos estudantes ao longo de todo o processo de construção de modelos no desenvolvimento da atividade de modelagem expressiva. Os aspectos incluídos na rede refletem o conjunto de comportamentos observados em todas as duplas. No entanto, é importante ressaltar que isso não significa que necessariamente todas as duplas apresentaram todos estes comportamentos. Na Figura 03 é mostrada a rede construída para a analise dos dados.

Figura 03: Rede Sistemica de Análise dos Dados

Dessa forma, a rede sistêmica foi construída a partir de três aspectos mais gerais denominados por, Discussão das Regras no Papel, onde são abordados características do processo de modelagem do sistema Gás-Recipiente no terceiro, quarto e quinto passos de construção de modelos – PCM3, PCM4 e PCM5. No segundo aspecto, Construção das Regras no Ambiente

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de Modelagem, são abordados características do processo de modelagem do sistema Gás-Recipiente no sexto passo de construção de modelos – PCM6. Finalmente, no aspecto, Construção das Regras no Ambiente de Modelagem , são abordados características do processo de modelagem computacional no ambiente de modelagem computacional qualitativo WorldMaker – PCM7, PCM8 e PCM9. Cabe ainda ressaltar que esses três aspectos são subdivididos em dois aspectos, Descrição, onde são abordados aspectos que descrevem o processo de desenvolvimento da atividade de modelagem expressiva, e Analise, onde são abordados aspectos relativos ao processo de construção de modelos propriamente ditos.

Este artigo apresenta resultados referentes aos aspectos de Discussão das Regras no Papel e Construção das Regras no Papel, abordando aspectos de Descrição e Analise, analisando como os PCM5 e PCM6 contribuíram para os estudantes incorporarem o formalismo da ferramenta antes de construírem as versões computacionais do sistema Gás-Recipiente. ______________

6. Discussões

Os PCM5 e PCM6 são passos de construção de modelos onde os estudantes constróem regras qualitativas que vão compor o sistema Gás-Recipiente no papel. A construção dessas regras no papel visa diminuir as dificuldades que os estudantes possam vir a ter em construir essas mesmas regras no Ambiente de Modelagem WorldMaker. Nessa perspectiva, a Tabela 01 apresenta o número de regras construídas no PCM5 e o número de regras construídas no PCM6. Comparando-se esse número de regras observa-se que, excetuando a Dupla_06 que construiu uma regra a menos do que havia construída anteriormente, as demais construíram o mesmo número de regras nos dois PCMs. Assim, no caso deste experimento, o PCM6 não favoreceu o surgimento de novas regras para o modelo.

Tabela 01: Comparativo Entre o Número de Regras Construídas no PCM5 e PCM6

Nº de Regras Dupla_01 Dupla_03 Dupla_04 Dupla_05 Dupla_06

PCM5 2 2 2 3 4

PCM6 2 2 2 3 3

A Tabela 02 mostra os tipos de estruturas das regras construídas no PCM5 pela duplas na busca do formalismo da estrutura causal “Se e Então”. Apesar de não ser possível tecer considerações conclusivas no que diz respeito a comparações dessas estruturas com as estruturas das regras construídas no Ambiente WorldMaker, pelo fato da parcela Então da estrutura causal ser desdobrada em dois Passos de Construção de Regras no WordlMaker, PCR2 = Tipo de Mudança + PCR3 = Resultado da Mudança, é a partir da estruturação das regras escritas no PCM5 que os estudantes refletem sobre quais serão as regras que eles consideram relevantes para a construção do modelo computacional do sistema Gás-Recipiente.

As duas primeiras estruturas da Tabela 02 foram denominadas de estruturas de Eventos enquanto que as três últimas de estruturas Geradoras de Eventos. Embora a rede diferencie estes dois tipos de estruturação de regras que, exceto pela terceira estrutura, a rigor, não corresponde ao formalismo “Se..Então”, a partir da análise da argumentação dos estudantes nos excertos de transcrição de cada dupla, foi possível observar que essas estruturas representariam formas alternartivas de representação da estrutura formal. O surgimento dessas variações puderam ser atribuído tanto a uma economia na escrita da regra quanto à uma possível dificuldade dos estudantes em escrever a regra no formalismo adequado.

Conforme relatado na seção 2.1, a proposta em se incluir o PCM6 foi o de auxiliar os estudantes a incorporar o formalismo da ferramenta antes de construírem as versões computacionais. Nesse sentido, pode-se observar que a construção do PCM6 pelas duplas,

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apresentou características que puderam ser associadas as regras implementadas no ambiente de modelagem. Dessa forma, pode-se concluir que esse passo promoveu a construção das regras em um formalismo próximo da ferramenta e, consequentemente, parece ter atingindo seu objetivo.

Tabela 02: Variação das Estrutura de Regras Construídas pelas Duplas no PCM5

Estrutura das Regras

[Objetos] [Evento]

[Evento] [Ebjetos]

Se [Objetos] Então [Evento]

Se [Objetos] [Evento]

Se [Objetos não] [não Evento]

Na Tabela 03 pode-se confirmar que todas as duplas construíram as regras no PCM6 apresentando alguma semelhança com as regras que seriam implementadas no ambiente de modelagem, sendo as duplas 03, 04 e 06 as que mais apresentaram características de semelhanças.

A partir das observações das Tabelas 01, 02 e 03 observa-se que o PCM5 é o passo de construção de regras onde os estudantes listam as regras que consideram importantes e suficientes para a descrição inicial do modelo do sistema Gás-Recipiente ou seja, o PCM5 leva os estudantes a refletirem sobre o fenômeno para sua representação na forma de um modelo baseado em regras. Dessa forma, pode-se concluir que esses dois Passos de Construção de Modelo, foram complementares pois, enquanto o PCM5 levou os estudantes a listarem as regras relevantes para descrever o fenômeno, o PCM6 fez com que essas regras listadas fossem construídas dentro de um formalismo próximo ao do ambiente WorldMaker.

Tabela 03: Semelhanças das Regras do PCM6 com as Regras Construídas no WorldMaker

Semelhanças D_01 D_03 D_04 D_05 D_06

Disposição dos objetos no PCR1 X X X X X

Uso do ícone da seta X

Modificação na grade de direções

Escrita do PCR2 X X X X X

Disposição do objetos no PCR3

Representação do efeito do PCR3 X X X

Nessa perspectiva, observa-se na Tabela 03 que as duplas que melhor estruturaram as regras no PCM6 foram as duplas 03, 04 e 06: essas duplas apresentaram menor dificuldade para implementar as regras do papel no ambiente WorldMaker, enquanto que a Dupla_05, que não estruturou um bom PCM6, apresentou maior dificuldade na implementação das regras no ambiente WorldMaker. A Dupla_01 que não estruturou as regras de forma satisfatória no PCM6 encontrou dificuldades apenas no começo da implementação das regras. Uma complementação a essa conclusão é o fato de que a Dupla_02 não fez o PCM6 antes de implementar as regras no ambiente: essa dupla foi a que apresentou maior dificuldade na implementação dessas regras no ambiente de modelagem e foi a que construiu o modelo mais

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distante do modelo esperado no experimento. Esse fato corrobora a importância das duplas construírem no papel as regras do modelo dentro do formalismo do ambiente de modelagem a partir dos Passos de Construção de Modelos.

No entanto, no caso da Dupla_05 apesar de ter apresentado dificuldade na implementação das regras no ambiente de modelagem, construiu um modelo satisfatório o que indica que conseguiu superar essas dificuldades a partir da utilização da ferramenta. Em contrapartida, a Dupla_06 que não apresentou dificuldades em implementar as regras no ambiente de modelagem, não construiu um modelo satisfatório, uma vez que os elementos Parede foram classificados em Objetos-Cenário.

Por fim, analisando-se as duplas 05 e 06 pode-se concluir, que saber utilizar a janela de edição de regras antes da implementação das regras no ambiente de modelagem, não assegura a construção de um modelo satisfatório. Dessa forma, observa-se que mesmo que os estudantes apresentem dificuldades em implementar as regras no ambiente de modelagem, eles parecem aprender sobre a ferramenta quanto começam a utilizá-la: na medida que os estudantes começam a construir as regras na ferramenta, o número de tentativas para concluir uma mesma regra reduz, revelando um aprendizado sobre a caixa de edição de regras da ferramenta. Por fim, pode-se concluir que os PCM5 e PCM6 contribuíram para os estudantes incorporarem o formalismo da ferramenta antes de construírem as versões computacionais, principalmente o PCM6. No entanto, esse aprendizado não garantiu a construção de um modelo computacional satisfatório no ambiente de modelagem para todas as duplas.

7. Considerações Finais e Trabalhos Futuros

O objetivo desse artigo foi apresentar resultados sobre a utilização do Ambiente de Modelagem Computacional Qualitativo WorldMaker no estudo do sistema Gás-Recipiente, apontando como os PCM5 e PCM6 auxiliaram a construção do modelo no computador. A partir dos resultados desse experimento, observa-se que a construção de modelos qualitativos, apesar de não ser familiar à grande maioria dos estudantes, parece revelar acessível aos estudantes na construção de modelos, desde que essa construção seja orientada pelos PCM’s. Observou-se nesse experimento que os estudantes conseguiram listar as regras relevantes para o modelo no PCM5, apenas a Dupla_05 não listou e construiu todas as regras relevantes do modelo, e que os estudantes também conseguiram construir essas regras no papel dentro de um formalismo com características que puderam ser associadas à construção de regras no ambiente de modelagem WorldMaker no PCM6. Tem-se, no entanto, que a construção de algumas dessas regras no ambiente de modelagem qualitativo WorldMaker foram feitas de forma incorreta. Contudo, a maioria dos modelos apresentou comportamento próximo do esperado quando foram simulados, uma vez que os modelos qualitativos também são flexíveis a pequenos erros no processo de construção dos modelos. Essas duas características dos modelos qualitativos, deles serem mais acessíveis na sua construção e mais flexíveis no seu comportamento que é próximo do esperado mesmo o modelo não estando construído de forma totalmente correta, desde que usadas dentro de uma metodologia apropriada podem apontar para novas alternativas na prática tanto do ensino quanto da aprendizagem de Física e Ciências de maneira geral.

Tem-se também, a partir desses resultados, que se pode considerar um possível trabalho futuro comparativo entre duplas. Essa perspectiva surge a partir da observação de que as duplas 03 e 04 construíram as regras no PCM6 sem nenhum erro, semelhantes ao formalismo das regras no WorldMaker e construíram modelos finais próximos ao modelo esperado da seção 3.4. Porém, no caso da Dupla_05 que construiu as regras no PCM6 com vários erros, o modelo final construído no ambiente WorldMaker foi também satisfatório. Dessa forma, a construção de um modelo esperado parece não depender exclusivamente de como os estudantes dominam a

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lógica empregada na construção das regras no WorldMaker. Depende, também, do entendimento dos estudantes sobre o fenômeno e de suas habilidades em relacionar a esse fenômeno somente as regras necessárias para a representação do fenômeno, não precisando, necessariamente, destas regras estarem representadas no formalismo correto do ambiente. Dessa forma pode-se observar como cada um desses dois aspectos influência a construção de modelos que apresentem comportamentos satisfatórios num ambiente de modelagem qualitativa, fazendo-se um estudo comparativo, onde em algumas duplas seriam desenvolvidas habilidades relacionadas a construção de regras no WorldMaker, deixando-se o entendimento do fenômeno em segundo plano e em outras duplas é privilegiado o desenvolvimento de entendimento do fenômeno para que essas duplas possam fazer uma melhor escolha das regras que irão compor o seu modelo, porém, deixando o desenvolvimento das habilidades de construção de regras em segundo plano e, desse modo, poder avaliar de forma mais precisa onde cada um desses dois aspectos influencia a construção de um modelo computacional satisfatório.

Por fim, este estudo gerou resultados que contribuíram para o delineamento e desenvolvimento de um Ambiente de Modelagem Computacional Qualitativo com design apropriado para a implementação de atividades de modelagem na perspectiva dos Passos de Construção de Modelos no contexto do Ensino de Física. Esta é uma perspectiva de trabalho promissora que já está em andamento e que tem demandado um maior investimento de recursos humanos e de tempo.

6 Referências

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[2] BLISS, J.; MONK, M. & OGBORN, J. (1983) Qualitative Data Analysis.for Educational Research: A Guide for Systemic Network. 1st ed. London: Croom Helm.

[3] BOOHAN, R. (1994) Interpreting the world with numbers: an introduction to quantitative modelling. In: Mellar, H., Bliss, J., Boohan, R., Ogborn, J. & Topsett (Eds.) Learning with Artificial Worlds: Computer-Based Modelling in the Curriculum . The Falmer Press. p. 49-58.

[4] MELLAR, H. & BLISS, J. (1994) Introduction: Modelling and Education. In: Mellar, H., Bliss, J., Boohan, R., Ogborn, J. & Topsett (Eds.) Learning with Artificial Worlds: Computer-Based Modelling in the Curriculum. The Falmer Press, London & Washington, D.C., 1994. Cap 1, p. 1-7.

[5] OGBORN, J.; BOOHAN, R. & WRIGHT, S. (1992) WorldMaker: A New Approach to Computer Modelling. User Guide-London: Institute of Education University of London.

[6] GOMES T. & FERRACIOLI L. (2006) A Utilização da Modelagem Computacional Qualitativa no Estudo do Sistema Predador-Presa. Revista Brasileira de Informática na Educação. 14(1): no prelo.

[7] CAMILETTI, G. & FERRACIOLI, L. A. (2001) A Utilização da Modelagem Computacional Quantitativa no Aprendizado Exploratório de Física. Caderno Catarinense de Ensino de Física, 18(2): 214-28.

[8] OLIVEIRA R. R. (2006) O Estudo da Modelagem Computacional Qualitativa Através do Fenômeno de Difusão de Gás: Um Estudo Exploratório com Estudantes Universitários. Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós em Física da Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória-ES.